一种前置除磷后置内源反硝化耦合MBR污水处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及污水处理，尤其是一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统及工艺。

背景技术：

1、目前主流的污水处理工艺是通过微生物进行前置反硝化脱氮以及生物除磷联合后置的化学强化除磷，即脱氮(主要是彻底的反硝化)在工艺的前半段完成，后面的好氧段负责硝化，通过排出富含磷的污泥去除一部分污水的总磷，同时，通过对生化出水添加除磷剂进行强化除磷以保证总磷达标，同时去除部分悬浮物。

2、上述工艺的缺点主要：(1)总氮去除率低，前置反硝化通过控制回流比控制脱氮效率，但一般回流比小于300％，因此，前置反硝化工艺的总氮去除率一般低于80％。(2)生化脱氮和除磷同时进行，造成泥龄的矛盾，多排泥有利于除磷，但不利于脱氮，少排泥有利于脱氮但不利于除磷，这对一些高总磷的废水来说，很难调和脱氮和除磷的矛盾。(3)化学强化除磷后，为了保证悬浮物达标，一般需要增加过滤装置，造成处理工艺复杂，投资增加，操作繁琐。(4)传统的二沉池很难提高污泥浓度，在冬天水温低的时候，无法通过提高污泥浓度保证出水水质。(5)如果采用mbr出水以及传统的后置除磷，由于mbr出水ss很低，不利于除磷剂发挥除磷的效果。

3、因此，开发一种能够解决传统前置反硝化脱氮效率低、后置生物除磷与脱氮的泥龄存在矛盾、生化出水悬浮物高、冬天不能随意增加污泥浓度等问题的深度脱氮除磷污水处理系统和工艺是有必要的。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的不足，本发明提供一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统及工艺，能够解决传统前置反硝化脱氮效率低、后置生物除磷与脱氮的泥龄存在矛盾、生化出水悬浮物高、冬天不能随意增加污泥浓度等问题，具体技术方案如下：

2、本发明首先提供了一种前置除磷后置内源反硝化污水处理系统，包括沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池；

3、所述沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池依次通过管道连通；

4、所述絮凝沉淀除磷池与污泥浓缩池通过管道连通，且管道设置污泥泵。

5、所述mbr膜池连接有污泥回流系统；

6、所述厌氧池及所述缺氧池池体内均配备有搅拌器，所述动态好氧池池体内均配备有曝气装置和搅拌器。

7、在本发明的一些具体实施方式中，所述污泥回流系统包括连接mbr膜池以及动态好氧池前端的管道以及污泥泵。

8、在本发明的一些具体实施方式中，所述缺氧池末端与厌氧池前端通过管道连通，且管道设置污泥回流泵。

9、在本发明的一些具体实施方式中，所述污泥回流系统包括预厌氧池，所述预厌氧池分别与mbr膜池、絮凝沉淀除磷池通过管道连通，且管道均设置污泥回流泵；所述预厌氧池与厌氧池进水口通过管道连通。

10、在本发明的一些具体实施方式中，动态好氧池和所述缺氧池均设置有ph检测仪、do检测仪。

11、在本发明的一些具体实施方式中，还包括plc控制器，所述plc控制器分别与ph检测仪、do检测仪、曝气设备及搅拌器通信连接。

12、本发明还提供一种前置除磷后置内源反硝化污水处理工艺，包括如下工艺步骤：

13、s1：污水经初沉池处理后进入絮凝沉淀除磷池，与加入絮凝沉淀除磷池中的絮凝除磷剂混合，随后实现泥水分离，上清液进入厌氧池，沉淀的污泥进入污泥浓缩池；

14、s2：污水进入厌氧池混合后，厌氧池搅拌，反硝化细菌进行碳源的吸收，停留时间为t1小时；

15、s3：厌氧池出水进入若干动态好氧池，每个动态好氧池的停留时间为t2小时，搅拌曝气的作用下进行硝化，降解污水中的氨氮和剩余的有机物；当检测到最后一个动态好氧池溶解氧在曝气量低于正常曝气量的30％时，溶解氧仍然高于4mg/l时，且此时ph值上升的条件下，此动态好氧池及后续动态好氧池自动关闭曝气，变为缺氧池，缺氧池只开搅拌器；

16、s4：进入缺氧池的污水，缺氧池总停留时间为t3小时，通过反硝化细菌的内源反硝化作用实现脱氮；

17、s5：缺氧池内的污水出水后进入mbr膜池，实现泥水分离，污泥通过污泥回流系统回流至厌氧池或动态好氧池的前端，剩余污泥排入污泥浓缩池，上清液排出。

18、在本发明的一些具体实施方式中，步骤s5中mbr膜池污泥回流至动态好氧池前端，回流比为50％；缺氧池的末端污泥回流至厌氧池前端，回流比100％。

19、在本发明的一些具体实施方式中，絮凝沉淀除磷池出水的10％水量进入预厌氧池，其余水量进入厌氧池；步骤s5中mbr膜池污泥回流至预厌氧池，回流比为100％；预厌氧池出水进入厌氧池。

20、在本发明的一些具体实施方式中，絮凝除磷剂为pac或者pfc，pac或pfc的用量为50mg/l～200mg/l。

21、在本发明的一些具体实施方式中，所述t1为0.5-2，所述t2为2-3，所述t3为8-12；

22、在本发明的一些具体实施方式中，动态好氧池曝气时的溶解氧浓度控制在2mg/l-4mg/l。

23、在本发明的一些具体实施方式中，厌氧池进水碳氮比小于3时，在厌氧池投加碳源。

24、本发明的有益效果是：

25、①将除磷放在生化工艺的前端，通过化学除磷，减少后续除磷菌对碳源的争夺，同时减少非功能菌的生长，减少污泥增长，最大化的富集脱氮细菌；

26、②采用aoa的模式运行，可以实现总氮的深度去除，同时结合mbr工艺，不但可以灵活的控制污泥浓度，还可以保证出水悬浮物达标，省去了后续的深度处理系统；

27、③通过采用双回流系统，实现厌氧区功能的最大化，或者设置预厌氧区，分流进水，减少mbr膜池高溶解氧对反硝化菌的影响。

28、④配备ph和do检测仪，联合plc和可自动调整曝气量的曝气设备，可实现设备自动切换和变频运行，进一步减少人力成本，节约能耗，助力双碳政策。

技术特征：

1.一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统，其特征在于：包括沉砂池、絮凝沉淀除磷池、厌氧池、若干动态好氧池、若干缺氧池、mbr膜池和污泥浓缩池；

2.如权利要求1所述的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统，其特征在于，所述污泥回流系统包括连接mbr膜池以及动态好氧池前端的管道以及污泥泵。

3.如权利要求2所述的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统，其特征在于，所述缺氧池末端与厌氧池前端通过管道连通，且管道设置污泥回流泵。

4.如权利要求1所述的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统，其特征在于，所述污泥回流系统包括预厌氧池，所述预厌氧池分别与mbr膜池、絮凝沉淀除磷池通过管道连通，且管道均设置污泥回流泵；所述预厌氧池与厌氧池进水口通过管道连通。

5.如权利要求1-4任一项所述的前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理系统，其特征在于：所述动态好氧池和所述缺氧池均设置有ph检测仪、do检测仪；

6.一种前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺，其特征在于：

7.如权利要求6所述前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺，其特征在于：步骤s5中mbr膜池污泥回流至动态好氧池前端，回流比为50％；缺氧池的末端污泥回流至厌氧池前端，回流比100％。

8.如权利要求6所述前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺，其特征在于：絮凝沉淀除磷池出水的10％水量进入预厌氧池，其余水量进入厌氧池；步骤s5中mbr膜池污泥回流至预厌氧池，回流比为100％；预厌氧池出水进入厌氧池。

9.如权利要求6-8任一项所述前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺，其特征在于：所述絮凝除磷剂为pac或者pfc，pac或pfc的用量为50mg/l～200mg/l；所述t1为0.5-2，所述t2为2-3，所述t3为8-12；所述动态好氧池曝气时的溶解氧浓度控制在2mg/l-4mg/l。

10.如权利要求9所述前置除磷后置内源反硝化耦合mbr污水处理工艺，其特征在于：所述厌氧池进水碳氮比小于3时，在厌氧池投加碳源。

技术总结
本发明提供了一种前置除磷后置内源反硝化耦合MBR污水处理系统及工艺，系统主要包括前置除磷单元、后置内源反硝化单元以及污泥回流单元，沉砂池出水进入絮凝沉淀除磷池除磷；然后上清液进入后置内源反硝化单元，在厌氧池反硝化细菌吸收碳源，在动态好氧池，配合检测仪器和控制设备，进行动态精准硝化，随后在缺氧池进行后置内源反硝化，从而达到深度脱氮；缺氧池出水和污泥进入MBR膜池和污泥回流单元，采用双回流系统，实现厌氧区功能的最大化，或者设置预厌氧区，分流进水，减少MBR膜池高溶解氧对反硝化菌的影响。该系统及工艺解决了传统前置反硝化脱氮效率低，后置生物除磷与脱氮的泥龄矛盾，生化出水悬浮物高，冬天不能选择性增加污泥浓度的问题。

技术研发人员：乔壮明,温春燕,李计珍,邰家芬,于雪峰,李建平,韩灵通,徐涛,刘凡虎,王凯
受保护的技术使用者：山东美泉环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13